(57)【要約】【課題】ベアリングキャップを従来よりも小さく形成し、重量を軽くすると共に、シリンダブロックのスカート部の剛性を高めることで、少しの重量増で騒音及び振動を抑制することができる内燃機関とそれを搭載した車両を提供する。【解決手段】エンジン（内燃機関）１に、下部両側にスカート部９を有するシリンダブロック３を備え、シリンダブロック３のキャップ取付部６に装着され、クランクシャフトＳ１を下方から支持するベアリングキャップ７を左右のスカート部９に接触しないように形成すると共に、左右のスカート部９同士をベアリングキャップ７に接触しないように配置された拘束ボルト１１と拘束ナット１２とからなる拘束部材１０で連結する。【選択図】図１
2013068206.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部両側にスカート部を有するシリンダブロックを備えた内燃機関において、前記シリンダブロックに固定され、クランクシャフトを下方から支持するベアリングキャップを前記スカート部に接触しないように形成すると共に、前記スカート部同士を連結する拘束部材を前記ベアリングキャップに接触しないように設けることを特徴とする内燃機関。
【請求項２】
前記拘束部材をボルトで形成し、前記スカート部同士を前記ボルトで締結することを特徴とする請求項１に記載の内燃機関。
【請求項３】
前記スカート部の底面が前記ベアリングキャップの底面よりも低く形成され、前記ベアリングキャップの底面よりも低い位置に前記拘束部材を配置することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項４】
前記スカート部の底面が前記ベアリングキャップの上面と略同等の高さに形成され、
両側をボルトで締結されたクランクケースを前記拘束部材として、前記クランクケースと前記スカート部の底面を固定することを特徴とする請求項１又は２に記載の内燃機関。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の内燃機関を搭載することを特徴とする車両。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、少しの重量増で、シリンダブロックの振動、又は騒音を低減すると共に、交差設定などの加工を不要にするシリンダブロック構造を有する内燃機関、及びそれを搭載した車両に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン（内燃機関）において、シリンダブロックの下部に位置し、クランクシャフトを軸支するクランク室周りは、エンジンの騒音源となっている。これは、ピストンの往復動の慣性力がクランクシャフトに交番的に作用するからである。
【０００３】
ここで、従来のシリンダブロック構造を有したエンジンについて、図６を参照しながら説明する。エンジン１Ｘは、シリンダヘッド２、シリンダブロック３Ｘ、及びオイルパン４を備え、シリンダブロック３ＸのシリンダＣ１内にピストンＰ１とコンロッドＲ１を備える。シリンダブロック３Ｘの下部には、クランクシャフトＳ１を軸支するクランク室５Ｘを設ける。このクランク室５Ｘを、キャップ取付部６とベアリングキャップ７Ｘとをボルト８により締結して形成する。また、このクランク室５はシリンダブロック３Ｘのスカート部９によって囲われている。
【０００４】
ピストンＰ１がシリンダＣ１内を上下動することにより、コンロッドＲ１を介してクランクシャフトＳ１が回転駆動する。このときのクランクシャフトＳ１の加振力により、ベアリングキャップ７Ｘが振動し、それに起因してシリンダブロック３Ｘに振動、及び騒音が生じる。このシリンダブロック３Ｘに伝達された振動と騒音を、スカート部８が放射音として発する。
【０００５】
この対策として、スカート部８の剛性を高めて振動と騒音を抑制する装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この装置について、図７を参照しながら説明する。図７の（ａ）に示すエンジン１Ｙは、上記の構成ベアリングキャップがスカート部８の内側壁に当接するように、ベアリングキャップ７Ｙが当接部１１Ｙを備える。このベアリングキャップ７Ｙをスカート部８の外側壁からサイドボルト１２によって締結する。また、図７の（ｂ）に示すエンジン１Ｚは、スカート部８にボス部１３を設けて、当接部１１Ｚを有したベアリングキャップ７Ｚとサイドボルト１２によって締結する。
【０００６】
上記の装置によれば、ベアリングキャップ７Ｙと７Ｚをスカート部８とそれぞれ接合することで、スカート部８の剛性を高めることができ、シリンダブロック１Ｙと１Ｚの振動と騒音を抑制することができる。
【０００７】
しかしながら、上記の装置はベアリングキャップが大きくなり、それに伴い重量も増えてしまうという問題がある。また、ベアリングキャップとスカート部の内側壁とを当接する必要があり、その接触面の交差の設定による製造コストの増加という問題もある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】実開昭６２−１８３５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は、少しの重量増で、シ
リンダブロックの振動と騒音を抑制することができ、且つ製造コストを低減することができる内燃機関とそれを搭載した車両を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を解決するための本発明の内燃機関は、下部両側にスカート部を有するシリンダブロックを備えた内燃機関において、前記シリンダブロックに固定され、クランクシャフトを下方から支持するベアリングキャップを前記スカート部に接触しないように形成すると共に、前記スカート部同士を連結する拘束部材を前記ベアリングキャップに接触しないように設けて構成される。
【００１１】
この構成によれば、少しの重量増で騒音及び振動を抑制することができる。
【００１２】
ベアリングキャップをスカート部と接触しないように形成することで、従来のラダーフレームやサイドボルト付きシリンダブロックに比べてベアリングキャップを小さくできるので、その分シリンダブロックを軽くすることができる。左右のスカート部の剛性は、左右のスカート部を拘束部材によって連結して、拘束することによって、高められるので、振動が伝わっても騒音を発生するような振動現象を封じて、スカート部の振動及び騒音を抑制することができる。よって、ベアリングキャップとスカート部をサイドボルトによって接合する従来のものと同等の騒音及び振動を抑制する効果を持ちながら、従来よりも重量を低減することができる。
【００１３】
また、スカート部とベアリングキャップとが当接しないため、従来では不可欠であった交差の設定などが不要となり、製造コストを低減することができる。
【００１４】
加えて、スカート部とベアリングキャップとを非接触にすることにより、ベアリングキャップから直接スカート部に伝達する振動を抑制することもできる。
【００１５】
また、上記の内燃機関において、前記拘束部材をボルトで形成し、前記スカート部同士を前記ボルトで締結する。この構成によれば、クランク室の左右に配置されるスカート部を１本のボルトで締結して、スカート部の剛性を高めることができる。そのため、容易に製造することが可能となり、製造コストを低減することができる。
【００１６】
加えて、上記の内燃機関において、前記スカート部の底面が前記ベアリングキャップの底面よりも低く形成され、前記ベアリングキャップの底面よりも低い位置に前記拘束部材を配置すると、この構成により、所謂ロングスカートタイプと呼ばれるスカート部を有したシリンダブロックに適用でき、上記と同様の作用効果を得ることができる。また、スカート部とベアリングキャップとを非接触にし、さらに拘束部材とベアリングキャップとを非接触にすることにより、スカート部に伝達する振動を抑制することができる。
【００１７】
さらに、上記の内燃機関において、前記スカート部の底面が前記ベアリングキャップの上面と略同等の高さに形成され、両側をボルトで締結されたクランクケースを前記拘束部材として、前記クランクケースと前記スカート部の底面を固定する。この構成によれば、ハーフスカートタイプのシリンダブロックに固定されるクランクケースの両側をボルトで締結することによって、スカート部を拘束することができる。これにより、ハーフスカートタイプのシリンダブロックでも、上記と同様の作用効果を得ることができる。
【００１８】
上記の問題を解決するための車両は、上記に記載の内燃機関を搭載して構成される。この構成によれば、少ない重量増で騒音を低減することができる。また、ベアリングキャップの加工コストも低減することができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、少しの重量増で、シリンダブロックの振動と騒音を抑制することができ、且つ製造コストを低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明に係る第１の実施の形態の内燃機関を示した断面図である。
【図２】本発明に係る第１の実施の形態の内燃機関を示した側面図である。
【図３】本発明に係る第２の実施の形態の内燃機関を示した図であり、（ａ）に内燃機関の断面図を示し、（ｂ）に内燃機関の側面図を示した図である。
【図４】本発明に係る第３の実施の形態の内燃機関を示した断面図である。
【図５】本発明に係る実施の形態の内燃機関の結果を示した図である。
【図６】従来の内燃機関を示した図である。
【図７】従来の内燃機関を示した図であり、（ａ）に従来の騒音及び振動対策を行った内燃機関を示し、（ｂ）に別の対策を行った内燃機関を示す。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明に係る第１及び第２実施の形態の内燃機関とそれを搭載した車両について、図面を参照しながら説明する。なお、図６及び図７に示した従来の内燃機関と同様の構成については、同一符号を用いてその説明を省略する。この実施の形態は、直列４気筒のディーゼルエンジンを例に説明するが、本発明は気筒数や、気筒の配列を限定しない。また、ディーゼルエンジンに限定せずに、ガソリンエンジンにも適用することができる。
【００２２】
まず、本発明に係る実施の形態の内燃機関について、図１を参照しながら説明する。エンジン（内燃機関）１のシリンダブロック３の下部に設けられるクランク室５を、キャップ取付部６とベアリングキャップ７とを、クランクシャフトＳ１を軸支するように、ボルト８で締結して形成する。
【００２３】
キャップ取付部６を、クランクシャフトＳ１の軸方向に各気筒を仕切るように間隔を隔てて形成し、その底面にベアリングキャップ７を装着するためのボルト８をねじ込むボルト孔（図示せず）を設ける。このベアリングキャップ７はキャップ取付部６に嵌め込まれる形状を有し、さらに内部にキャップ取付部６のボルト孔に繋がるようにボルト８の貫通孔（図示せず）を有する。このベアリングキャップ７を、左右のスカート部９と接触しないような大きさに形成する。上記のキャップ取付部６とベアリングキャップ７からなるクランク室５は、クランクシャフトＳ１を軸支することができればよく、上記の構成に限定しない。
【００２４】
そして、左右のスカート部９を、ベアリングキャップ７と接しない位置に配置する拘束部材１０により連結し、拘束する。この左右のスカート部９は、貫通孔９ａとオイルパン（図示しない）と接合する底面９ｂを備える。貫通孔９ａをベアリングキャップ７の下面７ａよりも低い位置に配置し、ボルトが貫通するように形成する。また、この左右のスカート部９を、その底面９ｂが、拘束部材１０の配置位置１０ａよりも低い位置になるように形成する。このようなスカート部９を有するシリンダブロック３は、ロングスカートタイプ、又はディープスカートタイプと呼ばれるものである。
【００２５】
拘束部材１０は、拘束ボルト１１と拘束ナット１２とからなる。この拘束ボルト１１を例えば、左のスカート部９の外側から右のスカート部９の外側まで貫通させて、右側のスカート部９外側から、その先端を拘束ナット１２で締結する。この拘束部材１０は、左右のスカート部９を連結し、拘束して、剛性を高めることができればよく、上記の構成に限定しないが、製造作業が容易であるため、上記の構成が好ましい。
【００２６】
次に、このエンジン１の動作について説明する。エンジン１の運転時に、シリンダＣ１内で起こる燃焼によりピストンＰ１がシリンダＣ１内を上下動する。この燃焼圧力はコンロッドＲ１を介してクランクシャフトＳ１に伝えられ、その燃焼圧力によりクランクシャフトＳ１と共に、ベアリングキャップ７を押し下げようとする。そのため、シリンダブロック３の左右のスカート部９が左右方向に開くように力が加わる。
【００２７】
しかしながら、拘束部材１０により、左右のスカート部９が拘束されているため、左右方向の変形を抑制することができる。よって、クランクシャフト３の回転にフリクションが生じずに、騒音を低減することができる。また、燃焼圧力によりベアリングキャップ７が振動するが、その振動はベアリングキャップ７と左右のスカート部９とが接していないため、直接伝達しない。
【００２８】
上記の構成によれば、スカート部９と接触させないようにベアリングキャップ７を形成することにより、図７に示したように、スカート部の剛性を高めるための当接部が不要となり、ベアリングキャップ７Ｙ及び７Ｚよりも、図１に示すベアリングキャップ７を小さく形成することができ、従来よりも軽量のベアリングキャップ７を使用することができる。また、合せて、スカート部と当接する場合と比べて交差設定などが不要となるため、容易に加工することができ、製造コストを低減することができる。
【００２９】
上記の作用効果に加えて、左右のスカート部９が拘束部材１０により拘束されることにより、図６に示す従来のシリンダブロック構造と同等に、図１のシリンダブロック３の剛性を高めることができる。そのため、スカート部９に振動が伝わっても騒音を発生するような振動現象を封じて、スカート部９の振動及び騒音を抑制することができる。さらに、スカート９と拘束部材１０それぞれが、ベアリングキャップ７と接触しないように構成されているため、ベアリングキャップ７からの振動の伝達を抑制することができる。
【００３０】
その上、スカート部９に拘束ボルト１１を貫通させて、拘束ナット１２で締結するだけで、上記の作用効果を得ることができるため、製造を容易にすることができる。
【００３１】
拘束部材１０は、図２に示すように、気筒毎に設けることが好ましい。これによれば、シリンダブロック３の剛性を全域に渡って高めることができる。また、各気筒の燃焼圧力による騒音、及び振動による左右のスカート部９の変形も抑制することができる。
【００３２】
次に、本発明に係る第２の実施の形態の内燃機関について、図３を参照しながら説明する。エンジン２１は、図３の（ａ）に示すように、シリンダブロック２３にハーフスカートタイプと呼ばれているスカート部２９を備える。このハーフスカートタイプのシリンダブロック２３では、前述のように、ベアリングキャップ２７の下方に拘束部材を設けることができないため、キャップ取付部２６の上部に拘束ボルト３１と拘束ナット３２とからなる拘束部材３０を設ける。また、このエンジン２１は、図３の（ｂ）に示すように、各気筒の間に拘束ボルト３１と図示しない拘束ナット３２により締結している。
【００３３】
上記の構成によれば、エンジン１の全長を低くするためのハーフスカートタイプのシリンダブロック２３を有したエンジン２１でも、上記と同様の作用効果を得ることが出来る。
【００３４】
次に、本発明に係る第３の実施の形態の内燃機関について、図４を参照しながら説明する。上記のハーフスカートタイプのシリンダブロック２３の底面に、クランクケース４３を設ける。このクランクケース４３とシリンダブロック２３の底面とを、図示しないボルトによって締結する。そして、このクランクケース４３の左右両側を、拘束ボルト４１と拘束ナット４２により拘束する。
【００３５】
上記の構成によれば、シリンダブロック２３のハーフスカートタイプの左右のスカート部２９が、拘束ボルト４１、拘束ナット４２、及びクランクケース４３からなる拘束部材４０によって、拘束されるため、その剛性を高めて騒音と振動を抑制することができる。これにより、全長を低くすることができると共に、上記の作用効果と同様の効果を得ることができる。
【００３６】
本発明に係る第１、第２、及び第３の実施の形態のエンジン１と従来の形態のエンジン１Ｘとを搭載した車両の周波数に対する、音のエネルギを示す物理量である音響パワーレベルを図４に示す。図６に示す、従来のエンジン１Ｘに比べて、本発明のエンジン１の方が、音響パワーレベルが低くなっていることがわかる。これは、２１と１Ｘの比較でも同様の傾向となる。また、これは、図７に示すようなベアリングキャップとスカート部とを接合するエンジンと略同様の値を示している。
【００３７】
よって、本発明に係る第１、第２、及び第３のエンジン１及び２１は、騒音や振動を低減すると共に、ベアリングキャップ７及び２７を小さくすることができるので、その重量を軽くすることができる。また、ベアリングキャップ７及び２７と左右のスカート部９及び２９とを当接するための交差設定などが不要となるため、ベアリングキャップ７及び２７の加工が容易で、その製造も容易になり、製造コストを低減することができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明の内燃機関は、少しの重量増で、騒音や振動を低減すると共に、製造コストを低減することができるため、特にディーゼルエンジンを搭載した車両に利用することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１、２１  エンジン（内燃機関）
２、２２  シリンダヘッド
３、２３  シリンダブロック
４、２４  オイルパン
５、２５  クランク室
６、２６  キャップ取付部
７、２７  ベアリングキャップ
８、２８  ボルト
９、２９  スカート部
１０、３０、４０  拘束部材
１１、３１、４１  拘束ボルト
１２、３２、４２  拘束ナット
４３  クランクケース
【図１】
2013068206.tif 000003
【図２】
2013068206.tif 000004
【図３】
2013068206.tif 000005
【図４】
2013068206.tif 000006
【図５】
2013068206.tif 000007
【図６】
2013068206.tif 000008
【図７】
2013068206.tif 000009